JPH08256B2

JPH08256B2 - 薄板の成形型

Info

Publication number: JPH08256B2
Application number: JP5135781A
Authority: JP
Inventors: 光男松岡
Original assignee: ユミックス株式会社
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH06344030A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板の成形型に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】板金やプラスチック等の薄板の負角成形
は通常スライドカムを用いて行われている。ところで、
ここでいう負角成形とは下型に載置したワークを上型を
垂直方向に下降させて衝合して成形する際、上型の加工
軌跡より下型内に入り込む成形部を有する成形を言う。
従来の薄板製品の負角成形加工は下型上にワークを載置
し、上型を垂直下方に下降させて下型の受動カムを上型
の作動カムにて駆動しワークの横方向から加工し、加工
が完了し上型が上昇すると受動カムをスプリングにより
後退させていた。この場合ワークの外方横方向から摺動
してワークを成形する受動カムの成形部はワークの成形
部形状と同一の一体形状に形成してあるが、ワークが載
置される下型の成形部はワークを加工完了後下型から取
り出さねばならないので、下型の負角になる部分を分割
し後退させるかあるいは負角になる部分の後部を削除し
ておきワークを前方へ移動させてワークの取り出しを可
能としなければならない。負角の程度が僅かである場合
はあまり問題にならないが、負角の程度が大きい場合や
製品が細長い枠状の断面が溝状で、たとえば、自動車の
板金部品のフロントピラーアウターのような部品ではそ
のワークの溝幅が狭いため、負角になる下型部を分割し
たり削除したりすると、受動カムの成形部で形状がくっ
きり形成できないのみならず、下型の強度も不足し負角
成形加工が不可能であった。また、スライドカムによる
負角成形では受動カムをかなり長い直線距離を摺動させ
て成形しているために、受動カムを正確に所定の位置に
反復して摺動させることは必ずしも容易でなく、安定し
た品質の製品ができにくい。さらに、製品に捩れや歪が
生じ、製品を修正する必要が生じる場合もあるが、サイ
ドパネル、フロントフェンダー、ルーフ、ボンネット、
トランクリッド、ドアパネルやフロントピラーアウター
のような自動車の外板部分を構成する部品では三次元の
曲面・曲線を有し、製品の修正は現実的に不可能に近
い。自動車の板金組立の場合、製品に捩れや歪が生じて
いると、他の部品と結合させにくく高品質の自動車板金
構造の提供ができなくなり、薄板成形品の所定の製品精
度を維持することができなかった。また、スライドカム
を用いると下型のワークを載置した側部に大きな受動カ
ムやヒールを設けることになり下型面積が大きくなり、
それだけ金型の重量が増し高価な金型となっていた。

【０００３】そこで、上記の問題点を解決するために、
プレスの上下方向の直線運動を回転運動に変換する薄板
の成形方法とその成形型が、本出願人により特公昭63-4
1662号として既に提案されている。まず、その成形型を
図６〜図10により詳細に説明する。図６に本成形型で成
形した自動車の板金部品であるフロントピラーアウター
の完成品の左右の概略の斜視図を示す。図において下方
が右用で上方が左用である。このフロントピラーアウタ
ーはフロントドア枠の一部であり、フロントガラスの枠
の一部でもあり、さらにルーフパネルを支持する枠の一
部ともなるものであって、多くの部品との連結部を有
し、製品精度が厳しく要求される製品であり、その精度
を満たさない場合には良い品質の板金車体の提供ができ
ない。また、このフロントピラーアウターは自動車の外
板部分を構成するため三次元の曲面・曲線を有するもの
である。そして、本成形型により負角成形される部分は
Ｆで示される部分であってその断面は図10のワークＷと
して示される。すなわち、図７で示されるワークＷの状
態から負角成形後は図10で示す状態となる。因みに、こ
のプレス加工の工程はまず最初に絞り加工を行い、次
に、図７で示される状態に外周トリミング加工を行い、
その次の第３工程として本成形工程がある。

【０００４】下型100 は、溝101 を軸方向に刻設した円
柱状の回転カム102 を下型本体103に回転自在に設け
る。下型本体103 は下基板121 上にボルト122 により固
着されている。下型本体103 の上面はワークＷを載置し
うる形状に形成し、下型103 の上面寄りの回転カム102
の溝101 縁部に負角成形部104 を形成する。ワークＷを
成形後、下型本体103 より取り出せるように回転カム10
2 を回転後退させる自動復帰装置105 を下型本体103 に
埋設する。この実施例では自動復帰装置105 はコイルス
プリング106 に付勢されたプッシュピン107 を回転カム
102 の溝101 の負角成形部104 との対向する面にボルト
151 で固着した回動プレート108 の先端下面に当接させ
る。なお、自動復帰装置105 は空圧装置、油圧装置、リ
ンク機構、カムあるいはこれ等に類似する機構を用いる
こともでき、下型100 のみならず上下型109, 100間に設
けることもできる。

【０００５】一方、上型109 には前記回転カム102 に対
向する位置にスライドカム110 を設ける。このスライド
カム110 は、下端に負角成形部112 を形成し、スライド
カム110 はガイド (図示せず) により案内され、スライ
ドカム110 上面と上基板152にボルト153 により固着さ
れた傾斜ガイド154 下面との間に縮設したコイルスプリ
ング117 により型の外側方向に付勢する。スライドカム
110 は傾斜ガイド154にボルト155 により固着された停
止板156 により停止される。パッド157 はコイルスプリ
ング158 で下方に付勢され、吊りボルト119 により上基
板152 に吊り下げられ、ワークＷを負角成形する前にワ
ークＷが移動しないようにワークＷを下型本体103 に強
く押し付ける。

【０００６】次に、この成形型の作動について述べる。
まず、図７に示すように、上型109 は上死点に位置して
おり、その時下型100の下型本体103 上にワークＷを載
置する。この時は回転カム102 は自動復帰装置105 によ
り、回動後退している。次に、上型109 が下降し始め、
図８に示すように、先ず最初に、スライドカム110 が回
転カム102 の負角成形部104 に干渉することなくスライ
ドカム110 の下面が回動プレート108 に当接し、回転カ
ム102 を図８において右回りに回転させる。

【０００７】上型109 がなお下降し続けると、型の外側
方向に付勢されているスライドカム110 はコイルスプリ
ング117 の付勢力に抗して、カムの作用によって横方向
で左方へ移動し、図９に示す状態となり、回動した回転
カム102 の負角成形部104 とスライドカム110 の負角成
形部112 とでワークＷを負角成形する。負角成形後は上
型109 が上昇し始める。スライドカム110 はコイルスプ
リング117 により型の外方向に付勢されており、図10に
おいて右方に移動し負角成形されたワークＷと干渉する
ことなく上昇する。一方、回転カム102 は、拘束してい
たスライドカム110 が上昇するため、自動復帰装置105
により図10において左方へ回転し、負角成形したワーク
Ｗの下型103 よりの取出しの際、ワークＷが回転カム10
2 の負角成形部104 と干渉することなく取り出せる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして、回
転カムを用いて薄板成形品の負角成形を行っていたが、
回転カムは回転軸を中心とし回転してワークを加工する
ため、加工方向から視てワークが概略直線状であれば１
本の回転カム内に負角成形部が入り加工可能であるが、
ワークが屈曲していると１本の回転カム内に負角成形部
が入りきらず加工ができない。

【０００９】特に、自動車の板金部品にはドアパネルを
はじめとして多くの屈曲箇所があり、しかも近年におい
ては屈曲箇所がある上にデザインの関係から負角成形部
が多くあり、この負角成形部を多くの工程をかけずに一
工程で成形できるようにして生産能率を向上させること
が求められている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記の
事情に鑑み、屈曲したワークの負角加工でも可能とすべ
くその屈曲した負角成形部が１本の回転カムで加工でき
る直線状になる複数の成形部に分割して成形するように
した薄板の成形型である。屈曲した負角成形部の分割長
さは１本の回転カムで負角成形部をどの範囲まで占める
ようにできるかで決まる。回転カムの幅が決まっていれ
ば、負角成形部の屈曲により回転カムの長さは自ずと決
まってくる。

【００１１】また、本発明は屈曲したワークの負角加工
でも可能とすべく、その屈曲した負角成形部が１本の回
転カムで加工できる直線状になる複数の成形部に分割
し、それぞれの分割部に専用の回転カムおよび自動復帰
装置を設け、分割された回転カムは、相隣る回転カムと
の接合部で回転する際回転のタイミングを互いにずらし
て干渉せず、回転後回転カムのワーク支持部および負角
成形部をすべて製品形状になるように滑らかに接続する
ようにしてなる薄板の成形型である。なお、回転カムの
接合部では回転カムの回転軸が交差し、ワーク支持部お
よび負角成形部はワークが変形しないように製品形状に
形成されなければならないため、接合部を干渉しない形
状にしなくてはならない。また、回転カムの端部を干渉
しないように円錐状に形状することは両回転カム間に隙
間ができ負角成形の際ワークに変形が生じるので許され
ない。

【００１２】

【作用】本発明は、ワークの負角成形部が第２型から第
１型を視た際屈曲したワークを、その屈曲した負角成形
部が１本の回転カムで加工できる概略直線状になる複数
の成形部に分割して成形するようにし、屈曲したワーク
を複数個の回転カムにより一工程で加工可能とする。

【００１３】また、本発明は、ワークの負角成形部が第
２型から第１型を視た際屈曲したワークを、その屈曲し
た負角成形部が１本の回転カムで加工できる概略直線状
になる複数の成形部に分割し、それぞれの分割部に専用
の回転カムおよび自動復帰装置を設け、屈曲したワーク
を複数個の回転カムにより一工程で加工可能とする。さ
らに、本発明は、分割された回転カムは、相隣るカムと
の接合部で回転する際回転のタイミングを互いにずらし
て干渉せず、回転後回転カムのワークの支持部および負
角成形部をすべて製品形状になるように滑らかに接続す
るようにし、屈曲したワークの負角成形を複数個の回転
カムにより可能とする。なお、回転カムの接合部では回
転カムの回転軸が交差し、ワーク支持部および負角成形
部はワークが変形しないように製品形状に形成されなけ
ればならないため、接合部を干渉しない形状にしなくて
はならない。また、回転カムの端部を干渉しないように
円錐状に形成することは両回転カム間に隙間ができ負角
成形の際ワークに変形が生じるので許されない。

【００１４】

【実施例】本発明を図１〜図５に示す具体的一実施例に
基づいて以下詳細に説明する。本発明の成形型で成形す
るのは、図１に示すように自動車のフロントドアアウタ
ーで、フロントドアアウターの上部の円弧曲線部を負角
成形するもので、図２に示すように、上の断面から下の
断面になるように負角成形する。図で右下方の下向片76
と下向片76に連なる外向きフランジ77とを斜め内側下方
を向く内向き斜片78に形成する。フロントドアアウター
の上部の円弧曲線部はかなり曲がっており、回転カムは
回転軸を中心に回転するため、１本の回転カムで加工す
るのは１本の回転カム内に負角成形部が入りきれず不可
能である。それで、円弧曲線部を１本の回転カムで加工
できる概略直線状になるように３分割する。円弧曲線部
の中央部の曲率半径の小さい部分を一つに分割し、これ
と接続する両側との三つの部分に分割する。３分割され
た各々の回転カムでは円弧曲線部を負角成形できる。

【００１５】図１は平面図で、自動車のフロントドアア
ウターのワークＷが平面状に下型本体３・53・63に載置
され、フロントドアアウターの上部の円弧曲線を３分割
している。図の上から下へ順に、カムＡ、カムＢ、カム
Ｃが配置され、カムＢは円弧曲線部の曲率半径が小さい
部分で、カムＡとカムＣは円弧曲線部の曲率半径が大き
い部分で、この場合においてはカムＡとカムＣとの構造
は同じである。

【００１６】カムＡは図１、図３および図４に示されて
いる。下型１は下基板２上にワークＷを載置させる下型
本体３を配置し、回転カム６・56を支持する支持ブロッ
ク４を下基板２上にボルト５で固着し、支持ブロック４
と下型本体３との間で回転カム６を回転自在に支持す
る。回転カム６は回転軸Ｃ_Aのまわり円柱状に形成さ
れ、後述のスライドカム26を受け入れる開口した受入溝
７を軸方向に設ける。支持ブロック４の上部と下型本体
３の側部との回転カム６の支持部分は回転カム６を支持
できるように円弧面に形成されている。下型本体３の上
部はワークＷを支持できるようにワークＷと同一形状の
ワーク載置部８に形成され、下型本体３のワーク載置部
８に連なる回転カム６の部分はワークＷと同一形状のワ
ーク支持部９に形成する。このワーク載置部８およびワ
ーク支持部９は負角成形の際ワークが変形しないように
製品形状と同一に形成してある。回転カム６の受入溝７
のワーク支持部９寄りの側面を負角成形部10に形成す
る。また、受入溝７の他の側面には回動プレート11をボ
ルト12で固着する。さらに、回動プレート11より外側の
支持ブロック４の上面にウェアプレート13が後述のスラ
イドカムを案内するためボルト14で固着されている。

【００１７】カムＡでは、図１に示すように回転カム６
が両端部をそれぞれ支持ブロック４で支持され、支持ブ
ロック４と支持ブロック４との間に図４に示すようなカ
ムＢやカムＣとの回転タイミングを調整するタイミング
プレート15を設ける。一方、上型21では、上基板22に傾
斜ガイド23がボルト24により固着され、傾斜ガイド23の
下面には型の外側方向にコイルスプリング25により付勢
されたスライドカム26が案内されて (図示せず) 摺動自
在に設けられ、スライドカム26は傾斜ガイド23の下方端
部にボルト27により固着された停止板28により停止させ
られる。

【００１８】スライドカム26の下部で前記回転カム６の
受入溝７に対向する箇所に負角成形部材29がボルト30に
固着され、負角成形部材29の上面に負角成形部31を形成
している。図４に示すように、タイミングプレート15の
基端は回転カム６の受入溝７の下側の側面にボルト41に
より固着され、タイミングプレート15の先端には下基板
２にボルト43で固着されたブラケット44との間に押しバ
ネ45が設けられて、スライドカム26で押圧してない際は
２点鎖線で示す状態まで回動し、回転カム６も回動し、
負角成形したワークＷを下型本体３から取り出せるよう
に、回転カム６を後退回動させる。

【００１９】このタイミングプレート15の先端46にスラ
イドカム26の下面が当接して回転カム６が回転し始め
る。したがって、回転カム６の回転軸Ｃ_Aからタイミン
グプレート15の先端46までの距離46により回転カム６の
回転タイミングが決定できる。すなわち、回転カム６の
回転軸Ｃ_Aからタイミングプレート15の先端46までの距
離が長いほど早く回転し、短いほど遅く回転する。

【００２０】カムＣは、断面は図示していないが、カム
Ａと同じ構成で回転軸Ｃ_Cを有する回転カム56は、支持
ブロック４と下型本体53との間に回動自在に設けてい
る。回転カム56は２個の支持ブロック４の間に回転自在
に架設され、支持ブロック４の間にカムＡと同じタイミ
ングプレート15が設けられており、同じタイミングで回
転する。

【００２１】また、本成形型においても、負角成形する
前に従来技術で述べたのと同様にパッド71によりワーク
Ｗを下型本体３・53・63に強く押し付けてから負角成形
する。パット71はコイルスプリング72で下方へ向けて付
勢され吊りボルト73により上基板22に吊り下げられてい
る。次に、カムＢは図５に示されている。

【００２２】下基板２に下型本体63をボルト64により固
着し、回転軸Ｃ_Bを有する回転カム66を下型本体63の中
央上部に回転自在に設け、回転カム66の受入溝67の下側
の側面にタイミングプレート68をボルト69により固着
し、下型本体63に埋設しコイルスプリング70により付勢
されたプッシュピン71によりタイミングプレート68を回
動させ、回転カム66も回動させ負角成形したワークＷを
下型本体63から取り出せるようにする。

【００２３】上記のように、カムＢの回転カム66の自動
復帰装置は、前記カムＡおよびカムＣの自動復帰装置と
は異なる方式を採用しており、この場合においてはカム
ＡおよびカムＣに遅れて回動するように設定してある。
したがって、自動車のフロントドアアウターのワークＷ
を下型本体３・53・63上に載置し、上型21が下降してス
ライドカム26がタイミングプレート15に当接してまず回
転カム６・56を回転させ、負角成形を待機する状態とさ
せ、その後カムＢの回転カム66が回転して負角成形の待
機状態となる。

【００２４】この待機状態では、カムＡ、カムＣおよび
カムＢのワーク支持部９および負角成形部10は相隣るカ
ムとすべて製品形状になるように滑らかに接続するよう
に設定してある。接続して製品形状になるように形成し
ておかないと、負角成形した際、ワークＷが変形する。
また、下型本体３のワーク載置部８、回転カム６・回転
カム56・回転カム66のワーク支持部９および負角成形部
10はワークＷに変形を生じさせないために製品形状にな
るように滑らかに接続するように設定してあると共に、
回転カム６・56・66の端部の接合部は適宜形状に形成し
て回転の際互いに干渉しないように設定してある。

【００２５】パッド71でワークＷを下型本体３・53・63
および回転カム６・56・66のワーク支持部９上で強く押
さえつけて回転カム６・56・66の負角成形部10とスライ
ドカム26の負角成形部31とでワークＷを負角成形した後
は、上型21は上昇し、スライドカム26はコイルスプリン
グ25により付勢されているため、型外方向に移動し、回
転カム６・56・63の負角成形部10とスライドカム26の負
角成形部31とが干渉するようなことはない。続いて上型
21が上昇すると押しバネ45やコイルスプリング70により
タイミングプレート15やプッシュピン71が上昇して回転
カム６・56・66を後退回動させ、ワークＷを下型本体３
・53・63より取り出すことを可能とする。

【００２６】上記の実施例では、カムＡとカムＣとのタ
イミングを同じくし、カムＢのみタイミングをずらした
が、これはワークにより適宜変更することができ、また
タイミングをずらす手段は上記実施例に記載した他の機
構を用いても容易に実施することはできる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、ワークの負角成形部が第２型
から第１型を視た際屈曲したワークを、その屈曲した負
角成形部が１本の回転カムで加工できる概略直線状にな
る複数の成形部に分割して成形するようにし、屈曲した
ワークを複数個の回転カムにより一工程で加工可能とす
る。

【００２８】また、本発明は、ワークの負角成形部が第
２型から第１型を視た際屈曲したワークを、その屈曲し
た負角成形部が１本の回転カムで加工できる概略直線状
になる複数の成形部に分割し、それぞれの分割部に専用
の回転カムおよび自動復帰装置を設け、屈曲したワーク
を一工程で加工可能とする。さらに、本発明は、分割さ
れた回転カムは、相隣るカムとの接合部で回転する際回
転のタイミングを互いにずらして干渉せず、回転後回転
カムのワークの支持部および負角成形部をすべて製品形
状になるように滑らかに接続するようにし、屈曲したワ
ークの負角成形を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的一実施例の平面図である。

【図２】図１のＶ−Ｖ部のワークの負角成形前の断面図
と負角成形後の断面図との２面図である。

【図３】図１のIII−III縦断面図である。

【図４】図１のIV−IV縦断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ縦断面図である。

【図６】自動車の板金部品であるフロントピラーアウタ
ーの完成品の左右の概略斜視図である。

【図７】図６のフロントピラーアウターを負角成形する
成形型の上型が上死点の状態の縦断面図である。

【図８】図７の成形型の上型が下降して下型に当接した
状態の縦断面図である。

【図９】図７の成形型の上型が下死点の状態の縦断面図
である。

【図10】図７の成形型が負角成形して上型が上昇して上
死点の状態にある縦断面図である。

【符号の説明】

１…下型 21…上型Ａ…カムＢ…カムＣ…カム３・53・63…下型本体６・56・66…回転カム４…支持ブロック 11…タイミングプレート 15…タイミングプレート 45…戻しバネ 68…タイミングプレート 71…プッシュピン 26…スライドカム 29…負角成形部材 23…傾斜ガイド 25…コイルスプリング 28…停止板２…下基板 22…上基板８…ワーク載置部９…ワーク支持部 10…負角成形部 31…負角成形部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１型に第２型を直線方向に移動させて
衝合して成形する際、負角になる成形部を有する成形型
であって、軸方向に溝を刻設した軸心に回転軸を有する
円柱状の回転カムを第１型に静止部材で支承して回転自
在に設け、回転カムの溝縁部に負角成形部を形成し、負
角成形部を有するスライドカムを前記回転カムに対向さ
せて摺動可能に第２型に設け、成形後ワークが第１型よ
り取り出せる状態まで回転カムを回転後退させる自動復
帰装置を第１型に設けた薄板の成形型において、ワーク
の負角成形部が第２型から第１型を視た際屈曲したワー
クを、円柱状の回転カム内に負角成形部が入る範囲で１
本の回転カムの長さを設定し、前記屈曲した負角成形部
が１本の円柱状の回転カムで加工できる直線状になる複
数の成形部に分割し、それぞれの分割部に専用の回転カ
ムおよび自動復帰装置を設け、分割された回転カムは、
相隣る回転カムとの接合部で回転軸を交差させ、回転す
る際回転のタイミングを互いにずらして干渉せず、回転
後回転カムのワーク支持部および負角成形部をすべて製
品形状になるように滑らかに接続するようにしてなる薄
板の成形型。